【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱物に紫外光
を照射することによって、その表面近傍のみを光アニー
ルする光照射方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light irradiation method for irradiating an object to be heated with ultraviolet light to perform optical annealing only in the vicinity of the surface thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】非単結晶半導体に水素等を添加すること
によって再結合中心を中和させる技術は、たとえば特開
昭５８−２５２８１号公報に記載されている。また、非
単結晶半導体を光アニールによって結晶化を促進する技
術は、たとえば特開昭５７−５３９８６号公報、特開昭
５６−２３７８４号公報、特開昭５６−８１９８１号公
報、特開昭５７−９９７２９号公報にそれぞれ記載され
ている。2. Description of the Related Art A technique for neutralizing recombination centers by adding hydrogen or the like to a non-single crystal semiconductor is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-25281. Further, techniques for accelerating crystallization of a non-single crystal semiconductor by photo-annealing are disclosed, for example, in JP-A-57-53986, JP-A-56-23784, JP-A-56-81981, and JP-A-57. -99729, respectively.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に開
示されているアニール技術は、赤外光を含む光アニール
である。赤外光は、紫外光と比較して、波長が長いた
め、レンズで集光した場合でも、光が互いに干渉して散
乱する。したがって、赤外光を含んだ光アニールは、非
単結晶半導体の所望の厚さ、特に１０００Åの厚さ以下
だけの半導体の結晶化を促進させることができなかっ
た。また、赤外光を含む光アニールには、レーザ光を利
用したＱスイッチ発振パルスによるもの、あるいは連続
発振させたレーザ光を回転ミラーによって走査するもの
等がある。そして、赤外光を含む光アニールによる光照
射は、非単結晶半導体の結晶化を促進することが知られ
ている。However, the annealing technique disclosed in the above publication is optical annealing including infrared light. Since the infrared light has a longer wavelength than the ultraviolet light, the lights interfere with each other and are scattered even when condensed by a lens. Therefore, the photo-annealing including the infrared light could not promote the crystallization of the desired thickness of the non-single crystal semiconductor, particularly the semiconductor having a thickness of 1000 Å or less. Optical annealing including infrared light includes, for example, a Q-switch oscillation pulse using laser light, or continuous laser light scanning with a rotating mirror. It is known that light irradiation by light annealing including infrared light promotes crystallization of a non-single crystal semiconductor.
【０００４】しかし、上記レーザアニールは、円形の連
続したスポット光から構成されるため、スポット光とス
ポット光との間に隙間ができるか、あるいは重なり部が
できるかのいずれかである。そのため、上記円形のスポ
ット光によるレーザアニールは、均一な結晶化が困難で
あった。さらに、赤外光を含むレーザアニールは、赤外
光の熱によって非単結晶半導体の再結合中心の発生を防
止する水素を脱気させる。特に、円形のスポット光によ
るレーザアニールは、光の重なり部において、赤外光に
よる熱の発生が多く、水素の脱気が激しいという問題を
有する。さらに、活性領域であるＩ層は、光吸収係数を
大きくして光変換効率を上げる必要がある。しかし、赤
外光は、非単結晶半導体の奥深く侵入するため、上記活
性領域まで結晶化して光吸収係数を低下させるという問
題を有する。However, since the laser annealing is made up of continuous circular spot light, there is either a gap between the spot lights or an overlapping portion. Therefore, it is difficult to uniformly crystallize the laser annealing using the circular spot light. Further, laser annealing including infrared light degasses hydrogen, which prevents the generation of recombination centers in the non-single crystal semiconductor by the heat of infrared light. In particular, the laser annealing using the circular spot light has a problem that a large amount of heat is generated by the infrared light in the overlapping portion of the light and degassing of hydrogen is severe. Further, the I layer, which is the active region, needs to have a large light absorption coefficient to increase the light conversion efficiency. However, since infrared light penetrates deeply into the non-single-crystal semiconductor, there is a problem in that the infrared light is crystallized to the active region to lower the light absorption coefficient.
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、被加工物の表面のみをエキシマレーザ光に
よって加工する光照射方法を提供することを目的とす
る。本発明は、非単結晶半導体の再結合中心の発生を防
止する水素が脱気し難い光照射方法を提供することを目
的とする。本発明は、非単結晶半導体を所望の厚さで、
しかも均一な光アニールにより結晶化を促進する光照射
方法を提供することを目的とする。本発明は、非単結晶
半導体の接合面近傍を結晶化し、Ｉ層を光吸収の高い非
単結晶のままにした光照射方法を提供することを目的と
する。本発明は、集光された線状紫外光を走査すること
で、生産性を向上させる光照射方法を提供することを目
的とする。The present invention is intended to solve the above problems, and an object thereof is to provide a light irradiation method for processing only the surface of a workpiece by excimer laser light. It is an object of the present invention to provide a light irradiation method that prevents the generation of recombination centers in a non-single crystal semiconductor and that hydrogen is difficult to degas. The present invention provides a non-single-crystal semiconductor with a desired thickness,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a light irradiation method that promotes crystallization by uniform light annealing. An object of the present invention is to provide a light irradiation method in which the vicinity of the bonding surface of a non-single crystal semiconductor is crystallized and the I layer is left as a non-single crystal having high light absorption. It is an object of the present invention to provide a light irradiation method that improves productivity by scanning condensed linear ultraviolet light.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の光照射方法は、
基板上に水素が添加されているアモルファス半導体層を
形成し、１００ｎｍないし５００ｎｍの波長からなるエ
キシマレーザを光学手段によって線状に集光させ、前記
線状に集光された１００ｎｍないし５００ｎｍのエキシ
マレーザをその照射面の長手方向に対して略直角方向
に、前記アモルファス半導体層を結晶化するために適度
の速度で移動させ、前記アモルファス半導体層の全面を
加熱しながら一方から他方へ順次移動させ、前記アモル
ファス半導体層の表面から１０００Å以下の深さを結晶
化させるためのエキシマレーザ光の波長を選択すること
を特徴とする。The light irradiation method of the present invention comprises:
An amorphous semiconductor layer to which hydrogen is added is formed on a substrate, an excimer laser having a wavelength of 100 nm to 500 nm is linearly focused by optical means, and the linearly focused excimer laser of 100 nm to 500 nm is collected. In a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the irradiation surface, at a moderate speed to crystallize the amorphous semiconductor layer, while sequentially heating the entire surface of the amorphous semiconductor layer from one to the other, The wavelength of the excimer laser light for crystallizing a depth of 1000 Å or less from the surface of the amorphous semiconductor layer is selected.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】たとえば、水銀灯によって波長の
短い紫外光を発生させる。超高圧水銀灯によって発生し
た紫外光、たとえば、エキシマレーザ光は、シリンドリ
カルレンズによって、集光されて線状光となる。一方、
被加工物は、上記線状のマキシマレーザ光の長手方向に
対して、略直角方向に移動する移動テーブル上に載置さ
れる。移動テーブルに載置された被加工物は、その一端
から他端に向かって順次紫外光によって所定の速さで走
査される。また、エキシマレーザ光からなる線状光は、
波長が短いため、被加工物の一部のみを加熱したい場合
に有効である。さらに、エキシマレーザ光からなる線状
光は、移動テーブルによって順次走査され、１０００Å
以下の深さのみを結晶化する波長が選択されるため、所
望の部分だけが加熱され、被加工物全体の温度を上げず
に、水素を脱気し難くしている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION For example, ultraviolet light having a short wavelength is generated by a mercury lamp. Ultraviolet light generated by an ultra-high pressure mercury lamp, for example, excimer laser light is condensed by a cylindrical lens to be linear light. on the other hand,
The workpiece is placed on a moving table that moves in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the linear maxima laser light. The workpiece placed on the moving table is sequentially scanned with ultraviolet light from one end to the other at a predetermined speed. Further, the linear light composed of the excimer laser light is
Since the wavelength is short, it is effective when it is desired to heat only a part of the workpiece. Further, the linear light composed of the excimer laser light is sequentially scanned by the moving table, and 1000 Å
Since the wavelength that crystallizes only the following depth is selected, only a desired portion is heated, and it is difficult to degas hydrogen without raising the temperature of the entire workpiece.
【０００８】本発明の光照射方法を適用した場合、特に
効果のある半導体装置の加工方法について説明する。た
とえば、光照射によって起電力を発生させ得る非単結晶
半導体は、前記集光された線状の紫外光、たとえば、エ
キシマレーザ光の長手方向に対して略直角方向に移動す
る移動テーブルに載置される。そして、前記非単結晶半
導体は、移動テーブルによって移動されることによっ
て、集光されたエキシマレーザ光が均一に照射される。
このように、前記集光された線状エキシマレーザ光が前
記非単結晶半導体の表面を走査すると、半導体の全面に
わたって照射されることによって、その表面近傍のみが
一定の深さで光アニールされて、より結晶化される。A method of processing a semiconductor device, which is particularly effective when the light irradiation method of the present invention is applied, will be described. For example, a non-single crystal semiconductor capable of generating an electromotive force by light irradiation is placed on a moving table that moves in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the collected linear ultraviolet light, for example, excimer laser light. To be done. Then, the non-single crystal semiconductor is moved by a moving table, so that the condensed excimer laser light is uniformly irradiated.
In this way, when the surface of the non-single crystal semiconductor is scanned with the condensed linear excimer laser light, the entire surface of the semiconductor is irradiated, and only the vicinity of the surface is photo-annealed at a constant depth. , More crystallized.
【０００９】上記移動テーブルの駆動は、テーブル駆動
装置によって、集光された線状紫外光、たとえば、エキ
シマレーザ光が非単結晶半導体の表面を結晶化するため
に適当な波長が選択されると共に、その速度も制御され
る。上記半導体製造方法によれば、非単結晶半導体の表
面近傍におけるＰ層またはＮ層は、結晶化されて導電性
が増加するのに対して、Ｐ層またはＮ層の下に形成され
ているＩ層は結晶化されない。そのため、Ｉ層は、光吸
収係数が大きいままとなり、光電変換効率を低下させな
い。また、赤外光を含まない集光された線状エキシマレ
ーザ光による光アニールは、熱が発生しない。そのた
め、水素は、非単結晶半導体から脱気し難いので、前記
Ｐ層またはＮ層における再結晶中心の発生が防止され
る。すなわち、Ｐ層またはＮ層は、赤外光を含まない集
光された線状のエキシマレーザ光による光アニールによ
って導電性が損なわれることがない。In order to drive the moving table, the table driving device selects an appropriate wavelength for crystallizing the surface of the non-single crystal semiconductor by the condensed linear ultraviolet light, for example, excimer laser light. , Its speed is also controlled. According to the above-mentioned semiconductor manufacturing method, the P layer or N layer in the vicinity of the surface of the non-single crystal semiconductor is crystallized to increase the conductivity, while the I layer formed under the P layer or N layer. The layer does not crystallize. Therefore, the I layer has a large light absorption coefficient and does not lower the photoelectric conversion efficiency. Further, heat is not generated in the optical annealing using the condensed linear excimer laser light that does not include infrared light. Therefore, since it is difficult for hydrogen to be degassed from the non-single crystal semiconductor, generation of recrystallization centers in the P layer or the N layer is prevented. That is, the conductivity of the P layer or the N layer is not deteriorated by the photo-annealing by the focused linear excimer laser light containing no infrared light.
【００１０】さらに、非単結晶半導体は、移動テーブル
およびその駆動装置によって、一方向から他方向への移
動というような単純な動作と集光された線状エキシマレ
ーザ光の波長を選択することで、均一でしかも所望の厚
さに光アニールできると共に、スポット光の断続による
レーザアニール等と比較して、生産性を向上させること
ができる。エキシマレーザ光発生部によって発生した光
は、フィルタを通すことによって１００ｎｍないし５０
０ｎｍのエキシマレーザ光のみになる。その後、前記１
００ｎｍないし５００ｎｍのエキシマレーザ光は、シリ
ンドリカルレンズによって線状に集光される。一方、光
照射によって光起電力を発生させ得る非単結晶半導体
は、前記集光された線状のエキシマレーザ光の長手方向
に対して略直角方向に移動する移動テーブルに載置され
る。そして、前記非単結晶半導体は、移動テーブルによ
って移動されることによって、集光されたエキシマレー
ザ光が均一に照射される。Further, the non-single-crystal semiconductor is obtained by selecting the wavelength of the linear excimer laser light focused by a simple operation such as movement from one direction to the other by a moving table and its driving device. Further, it is possible to perform the optical annealing to a uniform and desired thickness, and it is possible to improve the productivity as compared with the laser annealing by the intermittent spot light. The light generated by the excimer laser light generator is 100 nm to 50 nm by passing through a filter.
Only 0 nm excimer laser light is used. Then, said 1
The excimer laser light of 00 nm to 500 nm is linearly condensed by the cylindrical lens. On the other hand, the non-single-crystal semiconductor capable of generating a photoelectromotive force by light irradiation is placed on a moving table that moves in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the condensed linear excimer laser light. Then, the non-single crystal semiconductor is moved by a moving table, so that the condensed excimer laser light is uniformly irradiated.
【００１１】このように、前記集光された１００ｎｍな
いし５００ｎｍの線状のエキシマレーザ光が非単結晶半
導体の全表面を走査することによって、その表面近傍か
ら一定の深さのみ、光アニールされてより結晶化され
る。上記移動テーブルの駆動は、テーブル駆動装置によ
って、集光された線状のエキシマレーザ光が非単結晶半
導体の表面を結晶化するために適当な速度に制御され
る。以上のように、本発明は、変換効率を良くし、均一
でしかも所望の厚さに光アニールができると共に、スポ
ット光の断続によるレーザアニール等と比較して生産性
を向上させることができる。As described above, the focused 100 nm to 500 nm linear excimer laser beam scans the entire surface of the non-single-crystal semiconductor, so that it is photo-annealed to a certain depth from the vicinity of the surface. More crystallized. The driving of the moving table is controlled by the table driving device at a speed suitable for the condensed linear excimer laser light to crystallize the surface of the non-single crystal semiconductor. As described above, according to the present invention, it is possible to improve conversion efficiency, perform uniform and desired thickness optical annealing, and improve productivity as compared with laser annealing by intermittent spot light.
【００１２】線状に集光されたエキシマレーザ光の幅
は、１００μｍないし２ｍｍとすることで、非単結晶半
導体の表面から適度の厚さで結晶化を促進せしめること
ができた。By setting the width of the excimer laser beam focused linearly to 100 μm to 2 mm, crystallization could be promoted with a proper thickness from the surface of the non-single crystal semiconductor.
【００１３】[0013]
【実 施 例】以下、図１および図２を参照しつつ本発
明の一実施例を説明する。図１（Ａ）ないし（Ｄ）は本
発明の一実施例で、光電変換装置の製造工程を示す縦断
面図である。図１において、基板(1) は、絶縁表面処理
を施した金属箔の可撓性基板(6) 、たとえば10〜200 μ
ｍ、特に、20〜50μｍの厚さのステンレス箔にポリイミ
ド樹脂(7) が0.1 〜３μｍ、たとえば、約1.5 μｍの厚
さに形成されている。そして、基板(1) は、図１に示さ
れた左右方向の長さが60ｃｍ、幅20ｃｍのものが用いら
れた。また、基板(1) の全表面にわたって第１導電膜
(2) が形成される。すなわち、基板(1) の表面上には、
クロムまたはクロムを主成分とする金属膜（25）が0.1
〜0.5 μｍの厚さにスパッタ法、特にマグネトロンDCス
パッタ法により形成された。EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. 1A to 1D are vertical sectional views showing a manufacturing process of a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a substrate (1) is a flexible substrate (6) made of a metal foil having an insulating surface treatment, for example, 10 to 200 μm.
Polyimide resin (7) is formed in a thickness of 0.1 to 3 μm, for example, about 1.5 μm on a stainless steel foil having a thickness of 20 to 50 μm. The substrate (1) used had a length of 60 cm in the left-right direction shown in FIG. 1 and a width of 20 cm. Also, the first conductive film extends over the entire surface of the substrate (1).
(2) is formed. That is, on the surface of the substrate (1),
Chromium or chromium-based metal film (25) is 0.1
It was formed to a thickness of .about.0.5 .mu.m by sputtering, especially magnetron DC sputtering.
【００１４】レーザスクライブ加工を行なう際の特性の
向上には、光学的に反射率の高い反射性金属のクロム中
に銅または銀が１〜50重量％添加された昇華性( レ−ザ
光に対し）金属を用いる。このような昇華性金属を用い
たレーザスクライブは、加工後に残存物が残らず好まし
かった。さらに、かかるCu-Cr(クロム銅合金) 、Cr-Ag
(クロム銀合金) は、クロム導体材料よりも500 ｎｍ〜7
00 ｎｍの波長領域での反射光が約10％も大きく、基板
(1) の裏面側で反射を行なわせた場合、光が閉じ込めら
れて有効であった。さらに、この金属膜（25）上には、
弗素等のハロゲン元素が添加された酸化スズを主成分と
する透光性導電膜、たとえば酸化スズ・インジュ−ム(5
0 Å〜2000Å、代表的には500 Å〜1500Å）がスパッタ
法、あるいはスプレ−法により形成されて、これを第１
導電膜(2) とした。この第１導電膜(2) は、金属膜（2
5）のみでもよい。しかし、金属膜(25)の金属が後工程
において半導体中に逆拡散してしまうことを防ぐために
は、酸化スズ・インジュームのブロッキング層がきわめ
て有効であった。In order to improve the characteristics at the time of performing the laser scribing, the sublimation property (laser light) obtained by adding 1 to 50% by weight of copper or silver to chromium, which is a reflective metal having a high optical reflectivity, is used. On the other hand, a metal is used. Laser scribing using such a sublimable metal is preferable because no residue remains after processing. Furthermore, such Cu-Cr (chromium copper alloy), Cr-Ag
(Chromium silver alloy) is 500 nm ~ 7
The reflected light in the wavelength region of 00 nm is about 10% larger,
When the light was reflected on the back side of (1), the light was trapped and it was effective. Furthermore, on this metal film (25),
A transparent conductive film containing tin oxide as a main component to which a halogen element such as fluorine is added, for example, tin oxide indium (5
0 Å ~ 2000 Å, typically 500 Å ~ 1500 Å) is formed by the sputtering method or the spray method,
The conductive film (2) was used. This first conductive film (2) is a metal film (2
5) Only. However, in order to prevent the metal of the metal film (25) from back-diffusing into the semiconductor in the subsequent step, the tin oxide-indium blocking layer was extremely effective.
【００１５】さらに、この酸化スズ・インジュームは、
その上面のＰ型半導体層、あるいはＮ型半導体層とのオ
─ム接触性に優れており、加えて入射光のうちの長波長
光の裏面電極（第１電極(37)）での反射による実質的な
光路長を大きくする時の反射効果を向上させるためにも
きわめて有効であった。その後、第１導電膜(2) の表面
には、ＹＡＧレ−ザ加工機（日本電気製）の出力0.3 〜
3W（焦点距離40ｍｍ）、スポット径20〜70μｍ、代表的
には40μｍをマイクロコンピュ−タにより制御して、上
方からレ−ザ光が照射される。そして、レーザ光は、そ
の走査によりスクライブライン用の第１開溝(13)が形成
される。そして、第１開溝(13)の間には、素子間領域
（31) 、(11)が形成されると共に、第１電極(37)が形成
される。レーザスクライブにより形成された第１開溝(1
3)は、幅約50μｍ、長さ20ｃｍである。また、前記第１
開溝(13)の深さは、それぞれ第１電極(37)を構成させる
ために、第１導電膜(2) が完全に切断分離された。かく
して、第１素子(11)および第２素子(31)を構成する領域
の幅は、５〜40ｍｍ、たとえば、15ｍｍとして形成され
た。Further, the tin oxide indium is
It has excellent ohmic contact with the P-type semiconductor layer or the N-type semiconductor layer on its upper surface, and in addition, it reflects the long wavelength light of the incident light at the back electrode (first electrode (37)). It was also extremely effective in improving the reflection effect when increasing the substantial optical path length. Then, on the surface of the first conductive film (2), the output of YAG laser processing machine (NEC) 0.3
Laser light is irradiated from above with 3 W (focal length 40 mm), spot diameter 20 to 70 μm, typically 40 μm controlled by a micro computer. Then, the scanning of the laser light forms the first open groove (13) for the scribe line. Then, the inter-element regions (31) and (11) are formed between the first open grooves (13), and the first electrodes (37) are formed. The first groove (1) formed by laser scribe
3) is about 50 μm wide and 20 cm long. In addition, the first
With respect to the depth of the groove (13), the first conductive film (2) was completely cut and separated to form the first electrode (37). Thus, the width of the region forming the first element (11) and the second element (31) was formed to be 5 to 40 mm, for example, 15 mm.
【００１６】その後、第１導電膜(2) の上面には、プラ
ズマCVD 法、フォトCVD 法、または低圧プラズマCVD 法
により非単結晶半導体層(3) が0.3 μｍ〜1.0 μｍ、た
とえば0.7 μｍの厚さに形成された。上記非単結晶半導
体層(3) は、照射光 (10) により光起電力を発生するPN
またはPIN 接合を有する水素またはハロゲン元素が添加
されている。非単結晶半導体層(3) の代表例は、Ｐ型
（SixC1-x０＜ｘ＜１）半導体（約300 Å) −Ｉ型アモ
ルファスまたはセミアモルファスのシリコン半導体（約
0.7 μｍ) −Ｎ型の微結晶（約200 Å）からなる一つの
PIN 接合を有する。また、非単結晶半導体層(3)は、Ｎ
型微結晶珪素（約300 Å) 半導体−Ｉ型半導体−Ｐ型微
結晶化Si半導体−Ｐ型SixC1-x( 約50Å ｘ＝0.2 〜0.
3)からなる。かかる非単結晶半導体層(3) は、第１導電
膜(2) の全面にわたって均一の膜厚で形成された。Thereafter, a non-single crystal semiconductor layer (3) having a thickness of 0.3 μm to 1.0 μm, for example 0.7 μm, is formed on the upper surface of the first conductive film (2) by a plasma CVD method, a photo CVD method or a low pressure plasma CVD method. Formed to a thickness. The non-single crystal semiconductor layer (3) is a PN that generates a photoelectromotive force by irradiation light (10).
Or hydrogen or halogen element with PIN junction is added. A typical example of the non-single-crystal semiconductor layer (3) is a P-type (SixC1-x 0 <x <1) semiconductor (about 300 Å) -I-type amorphous or semi-amorphous silicon semiconductor (about
0.7 μm)-one of N-type crystallites (about 200 mm)
Has a PIN junction. The non-single-crystal semiconductor layer (3)
Type microcrystalline silicon (about 300 Å) semiconductor-I type semiconductor-P type microcrystallized Si semiconductor-P type Six C1-x (about 50 Å x = 0.2 to 0.
3). The non-single crystal semiconductor layer (3) was formed with a uniform film thickness over the entire surface of the first conductive film (2).
【００１７】さらに、図１（Ｂ）に示されるごとく、第
１開溝(13)の左方向側（第１素子側）にわたって、第２
開溝(14)は、第２レーザスクライブ工程により形成され
た。本実施例では、第１開溝(13)と第２開溝(14)との中
心間を50μｍずらしている。かくして、第２開溝（14）
は、第１電極(37)の側面(8) 、(9) を露出させた。さら
に、本実施例は、第１電極（37）の透光性導電膜（15）
および金属膜（25）の表面のみを露呈させてもよいが、
製造歩留りの向上のため、レ−ザ光を0.1〜1W、たとえ
ば0.8 ｗでは多少強すぎて、この第１電極(37)の深さ方
向の全てを除去してしまう。その結果、第１導電膜(2)
の側面(8)(側面のみまたは側面と上面の端部) に図１
（Ｃ）で示す第２電極(38)とのコネクタ(30)が密接して
もその接触抵抗は、一般に酸化物−酸化物コンタクト(
酸化スズ─酸化スズ・インジューム コンタクト) とな
り、その界面に絶縁物バリアを形成しないため、特に増
大する等の異常がなく、実用上何等問題がなかった。Further, as shown in FIG. 1B, the second groove is formed on the left side (first element side) of the first groove (13).
The groove (14) was formed by the second laser scribing process. In this embodiment, the centers of the first open groove (13) and the second open groove (14) are offset by 50 μm. Thus, the second groove (14)
Exposed the side surfaces (8) and (9) of the first electrode (37). Further, in this embodiment, the transparent conductive film (15) of the first electrode (37) is used.
And only the surface of the metal film (25) may be exposed,
In order to improve the manufacturing yield, the laser light of 0.1 to 1 W, for example, 0.8 w is too strong to remove all of the first electrode (37) in the depth direction. As a result, the first conductive film (2)
Fig. 1 on the side (8) (only the side or the end of the side and top)
Even if the connector (30) with the second electrode (38) shown in (C) is in close contact, its contact resistance is generally oxide-oxide contact (
Tin oxide-tin oxide-indium contact) was not formed, and no insulator barrier was formed at the interface, so there was no abnormality such as an increase, and there was no problem in practice.
【００１８】図１（Ｃ）に示されるごとく、非単結晶半
導体層(3) の表面には、金属膜(5)およびコネクタ（3
0）が形成された。さらに、本実施例における500 ｎｍ
以下の波長（一般には200 ｎｍ〜450 ｎｍ）を発光する
光アニ−ル装置の概要およびその方法を図２を参照しつ
つ説明する。As shown in FIG. 1C, the metal film (5) and the connector (3) are formed on the surface of the non-single crystal semiconductor layer (3).
0) was formed. Furthermore, 500 nm in this embodiment is used.
An outline of an optical annealing device that emits light having the following wavelength (generally 200 nm to 450 nm) and its method will be described with reference to FIG.
【００１９】図２は本発明の一実施例で、光アニール装
置の概念図を示す。被照射基板(60)は、図２に示されて
いるように一方向に動くＸテーブル(61)上に載置されて
いる。図１に示す第１導電膜(2) が形成されている基板
(1) は、図２に示す光アニ−ル装置における被照射基板
(60)に対応する。光源は、棒状の超高圧水銀灯(54)を用
い、出力500W以上、発光波長200 ｎｍ〜650 ｎｍとし
た。特に、本実施例は、東芝製超高圧水銀灯（KHM-50、
出力5kW ）を用いた。すなわち、電源（50）は、一次電
圧AC200V、30A および二次電圧（52）AC4200V 、1.1 〜
1.6Aとした。FIG. 2 shows an embodiment of the present invention, which is a conceptual diagram of an optical annealing apparatus. The irradiated substrate (60) is placed on an X table (61) which moves in one direction as shown in FIG. Substrate on which the first conductive film (2) shown in FIG. 1 is formed
(1) is a substrate to be irradiated in the optical annealing apparatus shown in FIG.
Corresponds to (60). The light source used was a rod-shaped ultra-high pressure mercury lamp (54) with an output of 500 W or more and an emission wavelength of 200 nm to 650 nm. In particular, this embodiment is based on the Toshiba high pressure mercury lamp (KHM-50,
Output 5kW) was used. That is, the power supply (50) has a primary voltage of AC200V, 30A and a secondary voltage (52) of AC4200V, 1.1 ~.
1.6A.
【００２０】さらに、超高圧水銀灯(54)は、その発熱を
押さえるため、および被照射基板(60)の発熱による熱ア
ニ−ルの発生を防ぐため、超高圧水銀灯(54)の外側を水
(51)、(51') を供給することによって冷却した。超高圧
水銀灯（54）は、300 ｎｍ〜450 ｎｍの短波長光を発生
する。また、超高圧水銀灯(54)から照射される500 ｎｍ
以上の波長の光は、フィルタ（59）によってカットされ
る。そして、300 ｎｍ〜450 ｎｍの短波長の光だけがシ
リンドリカルレンズ（55）によって集光された。上記超
高圧水銀灯(54)は、長さ20ｃｍの棒状体からなるため、
石英製のシリンドリカルレンズ(55)が用いられた。Further, in order to suppress the heat generation of the ultra high pressure mercury lamp (54) and to prevent generation of thermal anneal due to the heat generation of the irradiated substrate (60), the outside of the ultra high pressure mercury lamp (54) is covered with water.
It was cooled by feeding (51) and (51 '). The ultra-high pressure mercury lamp (54) emits short-wavelength light of 300 nm to 450 nm. In addition, 500 nm irradiated from an ultra-high pressure mercury lamp (54)
The light having the above wavelength is cut by the filter (59). Then, only light with a short wavelength of 300 nm to 450 nm was condensed by the cylindrical lens (55). The ultra high pressure mercury lamp (54) consists of a rod-shaped body with a length of 20 cm.
A cylindrical lens (55) made of quartz was used.
【００２１】さらに、シャッター（56）は、前記短波長
光が充分集光される前、またはシリンドリカルレンズ(5
5)と超高圧水銀灯(54)との間に配設された。かくして、
超高圧水銀灯(54)から発生した短波長の光は、集光され
た線状紫外光(57)となり、その幅100 μｍ〜2 ｍｍ、長
さ18ｃｍとなった。その時、集光された線状紫外光(57)
のエネルギー密度は、約5KW ／ｃｍ2（幅1 ｍｍの場
合）となった。前記集光された線状紫外光（57）は、被
照射基板(60)の照射面に集光される。その後、被照射基
板(60)は、Ｘテ−ブル（61）上に載置されているため、
Ｘテーブル(61)を一定速度で移動をさせることによっ
て、集光された線状紫外光(57)によって走査されること
になる。かくすると、300 ｎｍ〜450 ｎｍを中心とする
集光された線状紫外光(57)は、非単結晶半導体層(3) の
表面近傍である1000Å以下の深さに殆ど吸収されてしま
う。このため、非単結晶半導体層(3) は、その表面近傍
のごく薄い領域が結晶化されることになる。加えて本実
施例による光アニ−ルは、赤外光を含まない光アニ−ル
のため、熱の発生が全くなく、既に含有する水素または
ハロゲン元素を脱気し難い。Further, the shutter (56) is provided before the short-wavelength light is sufficiently condensed, or the cylindrical lens (5
It was placed between 5) and the extra-high pressure mercury lamp (54). Thus,
The short-wavelength light emitted from the ultra-high pressure mercury lamp (54) was condensed into linear ultraviolet light (57), which had a width of 100 μm to 2 mm and a length of 18 cm. At that time, the focused linear ultraviolet light (57)
Has an energy density of about 5 KW / cm2 (when the width is 1 mm). The condensed linear ultraviolet light (57) is condensed on the irradiation surface of the substrate (60) to be irradiated. After that, since the irradiated substrate (60) is placed on the X table (61),
By moving the X table (61) at a constant speed, the linear ultraviolet light (57) collected is scanned. As a result, the condensed linear ultraviolet light (57) centered at 300 nm to 450 nm is almost absorbed at a depth of 1000 Å or less, which is near the surface of the non-single crystal semiconductor layer (3). Therefore, in the non-single crystal semiconductor layer (3), a very thin region near the surface is crystallized. In addition, since the photo anneal according to the present embodiment is a photo anneal that does not contain infrared light, no heat is generated and it is difficult to degas the hydrogen or halogen elements already contained.
【００２２】また、同時に、本実施例による光アニ−ル
は、非単結晶半導体層(3) の表面近傍の結晶性を促進す
る。そして、この結晶性が促進された表面近傍は、光学
的エネルギーを小さくすることなく、かつ結晶化により
その光吸収係数を小さくすることができるという二重の
特長を有する。しかし、活性領域であるＩ層の内部は、
光吸収係数を大きくする必要がある。すなわち、前記活
性領域は、アモルファスまたは低度の結晶性を有する状
態に保持し、いわゆる多結晶化してはならない。逆に、
Ｐ型またはＮ型またはそれに加えてその近傍のＩ層を選
択的に光吸収係数を少なくし、加えて接合界面での再結
合中心の密度を少なくさせるために接合界面で結晶的に
連続して多結晶化(33)をさせることが重要である。この
ことにより短波長の紫外光は、半導体表面近傍のみを選
択的に光アニ−ルすることができる。At the same time, the optical annealing according to this embodiment promotes crystallinity in the vicinity of the surface of the non-single crystal semiconductor layer (3). The vicinity of the surface where the crystallinity is promoted has a dual feature that the light absorption coefficient can be reduced by crystallization without reducing the optical energy. However, the inside of the I layer, which is the active region,
It is necessary to increase the light absorption coefficient. That is, the active region should be kept in an amorphous or low-crystalline state and should not be so-called polycrystallized. vice versa,
In order to selectively reduce the light absorption coefficient of the P-type or N-type or the I layer in the vicinity of the P-type or the N-type, and to reduce the density of recombination centers at the bonding interface, it is possible to continuously crystallize at the bonding interface. It is important to cause polycrystallization (33). As a result, short-wavelength ultraviolet light can be selectively annealed only near the semiconductor surface.
【００２３】その後、第３のレーザスクライブにより金
属膜(5) および非単結晶半導体層(3) を切断分離して形
成された第３開溝（20）は、複数のアイソレイションさ
れた第２電極(38)、(39)を形成する。前記金属膜(5) に
は、透光性導電膜(15)（CTF)が用いられた。そして、そ
の透光性導電膜(15)の厚さは、300 Å〜1500Åに形成さ
れた。前記透光性導電膜(15)としては、Ｎ型半導体と良
好なオーム接触をする酸化スズ・インジュームを主成分
とする混合物で形成された。また、前記透光性導電膜(1
5)としては、酸化インジュ−ムを主成分として形成させ
ることも可能である。さらに、透光性導電膜(15)として
は、クロム−珪素化合物等の非酸化物導電膜より形成さ
せることも可能である。After that, the third open groove (20) formed by cutting and separating the metal film (5) and the non-single-crystal semiconductor layer (3) by the third laser scribing is used to form a plurality of isolated second grooves. The electrodes (38) and (39) are formed. A transparent conductive film (15) (CTF) was used for the metal film (5). The transparent conductive film (15) was formed to a thickness of 300Å to 1500Å. The translucent conductive film 15 was formed of a mixture containing tin oxide-indium as a main component which makes good ohmic contact with the N-type semiconductor. Further, the transparent conductive film (1
As 5), it is possible to form indium oxide as a main component. Further, the transparent conductive film (15) can be formed of a non-oxide conductive film such as a chromium-silicon compound.
【００２４】この結果、半導体に密接して第２電極(3
8)、(39)が形成された。前記透光性導電膜(15)は、電子
ビ−ム蒸着法、スパッタ法、フォトCVD 法、フォト・プ
ラズマCVD 法を含むCVD 法を用い、非単結晶半導体層
(3) を劣化させないため、250 ℃以下の温度で形成され
た。さらに、第３開溝(20)の深さは、単に第２電極(3
8)、(39)のみを除去するだけでなく、その下の非単結晶
半導体層(3) の多結晶領域(33)を含めて同時に除去され
る。この結果、第１電極(37)は、その一部を露呈せしめ
る。そして、本実施例による光加工は、第３開溝(20)を
形成する際に、レーザスクライブの照射強度（パワー密
度）のバラツキにより、第２電極(38)、(39)の一部が残
存して、電気的に２つの電極が分離できなくなることを
防いだ。前記本実施例に使用したレ−ザ光は、第２電極
(38)、(39)の下面に密接する非単結晶半導体層(3) 、特
に多結晶化の高い電気伝導度を有する多結晶領域(33)を
もえぐり出し除去した。As a result, the second electrode (3
8) and (39) were formed. The transparent conductive film (15) is formed by a non-single crystal semiconductor layer using a CVD method including an electron beam evaporation method, a sputtering method, a photo CVD method and a photo plasma CVD method.
In order not to deteriorate (3), it was formed at a temperature of 250 ℃ or less. Furthermore, the depth of the third groove (20) is simply the second electrode (3
Not only 8) and (39) but also the polycrystalline region (33) of the underlying non-single-crystal semiconductor layer (3) is removed at the same time. As a result, the first electrode (37) exposes a part thereof. Then, in the optical processing according to the present embodiment, when the third open groove (20) is formed, a part of the second electrodes (38) and (39) is caused by variations in the irradiation intensity (power density) of the laser scribe. It remained and prevented that the two electrodes could not be electrically separated. The laser light used in the present embodiment is the second electrode
The non-single-crystal semiconductor layer (3), which is in close contact with the lower surfaces of (38) and (39), in particular, the polycrystalline region (33) having a high electric conductivity of polycrystallization was also dug out and removed.
【００２５】また、本実施例のレ−ザ光は、照射された
領域の非単結晶半導体層(3) に対して絶縁化を図り、２
つの電極(38)、(39)間の絶縁性を完全にした。このた
め、非単結晶半導体層(3) の下側の第１電極(37)を形成
する透光性導電膜(15)は、酸化スズ・インジュームより
も耐熱性に優れた酸化スズを主成分とすると、この第１
電極(37)を残し、レーザ光の熱エネルギーを吸収しやす
い非単結晶半導体層(3) を第２電極(38)、(39)用材料と
ともに選択的に除去せしめて第３開溝(20)を容易に形成
させることができた。さらに、製造歩留り的にリ−クが
10-5Å／ｃｍ〜10-7Å／ｃｍある準不良装置（全体の５
％〜10％を有する）に関しては、その後、弗酸１：硝酸
３：酢酸５を水でさらに５倍〜10倍に希釈して表面部の
みを軽くエッチングする。そして、このエッチングは、
開溝部の珪素、低級酸化物を化学的に50Å〜200 Åの深
さにインジューム等の金属不純物と共に除去し、リーク
の低減に有効であった。Further, the laser light of this embodiment is designed to insulate the non-single crystal semiconductor layer (3) in the irradiated region,
The insulation between the two electrodes (38) and (39) was completed. Therefore, the translucent conductive film (15) forming the first electrode (37) below the non-single crystal semiconductor layer (3) is mainly made of tin oxide, which is superior in heat resistance to tin oxide / indium. As a component, this first
The third open groove (20) is formed by selectively removing the non-single-crystal semiconductor layer (3), which retains the electrode (37) and easily absorbs the thermal energy of laser light, together with the materials for the second electrodes (38) and (39). ) Could be easily formed. In addition, the leakage is increased in manufacturing yield.
10-5 Å / cm to 10-7 Å / cm quasi-defective device (total 5
% To 10%), then hydrofluoric acid 1: nitric acid 3: acetic acid 5 is further diluted 5 to 10 times with water to lightly etch only the surface portion. And this etching is
Silicon and lower oxides in the open groove were chemically removed to a depth of 50 Å to 200 Å together with metallic impurities such as indium, and it was effective in reducing leakage.
【００２６】かくして図１（Ｃ）に示されるごとく、複
数の素子間領域(11)、(31)は、連結部(4) で直列接続さ
れる光電変換装置とすることができた。図１（Ｄ）は本
実施例の光電変換装置が完成されたものである。すなわ
ち、パッシベイション膜として、プラズマ気相法または
フォト・プラズマ気相法により形成された窒化珪素膜(2
1)は、500 Å〜2000Åの均一の厚さとし、各素子間のリ
−ク電流の湿気等の吸着による発生をさらに防いだ。さ
らに、光電変換装置は、外部引出し電極(24)、(24 ′)
がその周辺部に設けられた。図１（Ｄ）において、たと
えば60ｃｍ×20ｃｍの基板(1) には、各素子が幅14.35
ｍｍ×192 ｍｍの短冊状に設けられ、さらに連結部の幅
150 ｍｍ、外部引出し電極部の幅10ｍｍ、周辺部4 ｍｍ
とすることで、実質的に580 ｍｍ×192 ｍｍ内に40段形
成された。Thus, as shown in FIG. 1C, the plurality of inter-element regions (11) and (31) can be used as a photoelectric conversion device connected in series at the connecting portion (4). FIG. 1D shows the completed photoelectric conversion device of this embodiment. That is, as a passivation film, a silicon nitride film (2
In 1), a uniform thickness of 500Å to 2000Å was used to further prevent the generation of leak current between elements due to adsorption of moisture. Furthermore, the photoelectric conversion device has external extraction electrodes (24) and (24 ′).
Was provided on the periphery. In FIG. 1D, each element has a width of 14.35 mm on a substrate (1) of 60 cm × 20 cm, for example.
mm x 192 mm, and the width of the connecting part
150 mm, width of external extraction electrode part 10 mm, peripheral part 4 mm
As a result, 40 steps were formed substantially within 580 mm × 192 mm.
【００２７】その結果、光電変換素子のセグメントが1
1.3％（1.05ｃｍ2)の変換効率を有する場合、パネルに
て6.6 ％（理論的には9.1 ％になるが、40段直列連結の
抵抗により実効変換効率が低下した(AM1〔100mｗ／ｃｍ
2〕) にて、68.4ｗの出力電力を有せしめることができ
た。また、このパネル、たとえば40ｃｍ×40ｃｍまたは
60ｃｍ×20ｃｍを３個または４個直列にアルミサッシの
固い枠内またカーボン・ブラックによる可撓性枠内に組
み合わせることによりパッケ−ジさせ、120 ｃｍ×40ｃ
ｍのNEDO規格の大電力用のパネルを設けることが可能で
ある。また、このNEDO規格のパネル用には、シ−フレッ
クスによりガラス基板の裏面（照射面の反対側）に本実
施例の光電変換装置の上面をはりあわせて、風圧、雨等
に対し機械強度の増加を図ることも有効である。さら
に、本発明を実施する際の具体例を挙げる。As a result, the segment of the photoelectric conversion element is 1
When the conversion efficiency is 1.3% (1.05 cm2 ), 6.6% (theoretically 9.1%) is displayed on the panel, but the effective conversion efficiency is lowered by the resistance of 40-stage series connection (AM1 [100 mw / cm
2 ]), it was possible to have an output power of 68.4w. Also, this panel, for example 40cm x 40cm or
120 cm x 40 c by combining 3 or 4 60 cm x 20 cm in series in a rigid frame made of aluminum sash or a flexible frame made of carbon black.
It is possible to install a high power panel of NEDO standard. Also, for this NEDO standard panel, the upper surface of the photoelectric conversion device of the present embodiment is attached to the back surface of the glass substrate (the side opposite to the irradiation surface) by means of seaflex, and the mechanical strength against wind pressure, rain, etc. is increased. It is also effective to increase the number. Further, specific examples for carrying out the present invention will be given.
【００２８】具体例１ 図１（Ａ）ないし（Ｄ）を参照しつつ本実施例における
具体例を説明する。すなわち、絶縁性被膜を有する金属
箔からなる基板(1) は、約50μｍの厚さのステンレス箔
の表面にポリイミド樹脂を用いて1.5 μｍの厚さにコ−
トした。その時の基板(1) の大きさは、長さ60ｃｍ、幅
20ｃｍとした。さらに、絶縁性被膜が形成されている金
属箔からなる基板(1) は、その上に銅が1.0 〜10重量
％、たとえば2.5 重量％添加されたクロムをマグネトロ
ンスパッタ法により、0.1 Å〜0.2 Åの厚さに形成され
た。さらに、その上面には、SnO2が1050Åの厚さにスパ
ッタ法で形成された。次に、第１開溝(13)は、ＹＡＧレ
ーザのスポット径50μｍ、出力0.5W、マイクロコンピュ
−タにより制御して0.3 〜3 ｍ／分（平均3 ｍ／分）の
走査速度にて形成された。素子間領域(11)、(31)は、15
ｍｍ幅とした。Specific Example 1 A specific example of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 (A) to 1 (D). That is, the substrate (1) made of a metal foil having an insulating film is coated with a polyimide resin on the surface of a stainless foil having a thickness of about 50 μm to a thickness of 1.5 μm.
I did it. The size of the substrate (1) at that time is 60cm in length and width
It was 20 cm. Furthermore, the substrate (1) made of a metal foil on which an insulating film is formed has 0.1 Å to 0.2 Å of chromium with 1.0 to 10% by weight of copper, for example 2.5% by weight, added thereto by magnetron sputtering. Formed to a thickness of. Further, SnO2 was formed on the upper surface by a sputtering method to have a thickness of 1050Å. Next, the first open groove (13) is formed at a scanning speed of 0.3 to 3 m / min (average 3 m / min) controlled by a YAG laser spot diameter of 50 μm, output of 0.5 W and a micro computer. Was done. The inter-element regions (11) and (31) are 15
mm width.
【００２９】その後、公知のPCVD法、フォトCVD 法また
はフォト・プラズマCVD 法により図１に示したPIN 接合
を１つ有する非単結晶半導体層(3) が形成された。非単
結晶半導体層(3) の全厚さは、約0.7 μｍであった。そ
の後、第１開溝(13)は、工業テレビによってモニタ−さ
れ、第１開溝(13)より50μｍ第１素子間領域（11）側に
シフトさせた位置に、スポット径50μｍ、平均出力0.5
W、室温、周波数3KHz、走査スピ−ド60ｃｍ/ 分による
レーザスクライブにより第２開溝（14）が形成された。
その後、図２の装置を用いて光アニ−ル処理は、Ｐ型半
導体層に対し行なわれた。前記光アニールによって微結
晶化されたＰ型半導体層およびその下のＩ型半導体層か
らなる領域は、多結晶領域(33)として構成された。さら
に、この多結晶領域(33)の下側のＩ型半導体(34)は、ア
モルファスまたは低度の微結晶の水素を含む珪素半導体
として残された。After that, a non-single-crystal semiconductor layer (3) having one PIN junction shown in FIG. 1 was formed by a known PCVD method, photo CVD method or photo plasma CVD method. The total thickness of the non-single crystal semiconductor layer (3) was about 0.7 μm. After that, the first open groove (13) is monitored by an industrial television, and the spot diameter is 50 μm and the average output is 0.5 μm at a position shifted by 50 μm from the first open groove (13) toward the first inter-element region (11) side.
The second open groove (14) was formed by laser scribing at W, room temperature, frequency of 3 KHz, and scanning speed of 60 cm / min.
Then, the optical annealing process was performed on the P-type semiconductor layer using the apparatus of FIG. The region composed of the P-type semiconductor layer microcrystallized by the optical annealing and the I-type semiconductor layer thereunder was formed as a polycrystalline region (33). Further, the I-type semiconductor (34) under the polycrystalline region (33) was left as a silicon semiconductor containing amorphous or low-grade microcrystalline hydrogen.
【００３０】結晶性を促進される領域(33)は、約800 Å
の厚さであり、この多結晶領域(33)に、図２に示すＸテ
−ブル(61)の移動速度を可変したり、または繰り返し照
射を施すことにより、光アニ−ルを深くもまた浅くもす
ることが可能になった。かくして得られた半導体を１／
10のフッ化水素中に浸漬して表面の絶縁酸化物を除去
し、さらにこの全体を透光性導電膜である酸化スズ・イ
ンジュームをスパッタ法により形成し、その膜圧の平均
を 700Åに作製して、第２金属膜(5) およびコネクタ
（30）が構成された。さらに、第３開溝（20）は、同様
にレーザスクライブにより第２開溝(14)より50μｍのわ
たり深さに第１素子間領域(11)側にシフトして形成さ
せ、図１（Ｃ）に示す構成とした。この時、第３開溝(2
0)の深さは、図面に示すごとく、その底部が第１電極(3
7)の表面にまで至っていた。このため、透光性導電膜(1
5)および非単結晶半導体層(3) は、完全に除去されてい
た。The region (33) where the crystallinity is promoted is about 800 mm.
By varying the moving speed of the X-table (61) shown in FIG. 2 or repeatedly irradiating the polycrystalline region (33), the photo-anneal can be made deeper and deeper. It became possible to make it shallow. The semiconductor thus obtained is divided by 1 /
It is immersed in 10% hydrogen fluoride to remove the insulating oxide on the surface, and then the whole is formed with tin oxide indium, which is a transparent conductive film, by the sputtering method, and the average film pressure is 700Å. After the fabrication, the second metal film (5) and the connector (30) were constructed. Further, the third open groove (20) is similarly formed by laser scribing by shifting to the first inter-element region (11) side by a depth of 50 μm from the second open groove (14), as shown in FIG. ). At this time, the third groove (2
As shown in the drawing, the depth of the first electrode (3) is
It reached the surface of 7). Therefore, the translucent conductive film (1
5) and the non-single crystal semiconductor layer (3) were completely removed.
【００３１】レ−ザ光は、平均出力0.5Wとし、他は第２
開溝(14)の作製と同一条件とした。図１（Ｃ）の工程の
後、パネルの端部をレ−ザ光出力1Wにて第１電極(37)、
非単結晶半導体層(3) 、第２電極(38)、(39)の全てを基
板(1) の端より4 ｍｍ内側で長方形に走査し、パネルの
枠との電気的短絡を防止した。その後、窒化珪素膜（2
1）は、PCVD法またはフォト・プラズマCVD 法により、1
000Åの厚さに250 ℃の温度にて形成された。すると、2
0ｃｍ×60ｃｍのパネルは、15ｍｍ幅で素子を40段にす
ることができた。パネルの実効効率としてAM1 （100mw
／ｃｍ2)にて6.7 ％、出力73.8ｗを得ることができた。
有効面積は、1102ｃｍ2であり、パネル全体の91.8％を
有効に利用することができた。The laser beam has an average output of 0.5 W, and the other
The conditions were the same as those for forming the groove (14). After the step of FIG. 1 (C), the edge of the panel is connected to the first electrode (37) with laser light output of 1 W,
All of the non-single crystal semiconductor layer (3), the second electrodes (38) and (39) were scanned in a rectangular shape 4 mm inside from the end of the substrate (1) to prevent electrical short circuit with the panel frame. Then, a silicon nitride film (2
1) by PCVD method or photo-plasma CVD method
It was formed at a temperature of 250 ° C. to a thickness of 000 mm. Then 2
The 0 cm × 60 cm panel could have 40 rows of elements with a width of 15 mm. AM1 (100mw)
/ Cm2 ), it was possible to obtain 6.7% and an output of 73.8 w.
The effective area was 1102 cm2 , and 91.8% of the entire panel could be effectively used.
【００３２】具体例２ 大きさ20ｃｍ×60ｃｍの基板(1) に形成されたステンレ
ス箔上には、厚さ30μｍのポリイミド樹脂(7) がコ−ト
処理されている。さらに、一つの電卓用光電変換装置を
5 ｃｍ×1 ｃｍとした場合、前記基板(1) には複数個の
光電変換装置が採れる。ここでは光電変換装置における
一つの素子形状は、9 ｍｍ× 9ｍｍとし、５段連続アレ
−とした。第１電極(37)は、反射性金属のクロム・銀(
銀１重量％〜10重量％、たとえば2.5 重量％) 合金とし
た。酸化スズ・インジュームは、スパッタ法で形成さ
れ、下側の第２電極(38)、(39)がレーザスクライブによ
り形成された。さらに、第１導電膜(2) の上面には、NI
P 接合を有する非単結晶半導体層(3)が形成された。さ
らに、表面から超高圧水銀灯(54)の光を照射して、前記
非単結晶半導体層(3) の表面近傍1000Å以下の深さの部
分が多結晶化された。さらに、第２電極(38)、(39)は、
Ｐ型半導体上に酸化スズ(1050 Å）が形成された。その
他は具体例１と同様である。Concrete Example 2 On a stainless steel foil formed on a substrate (1) having a size of 20 cm × 60 cm, a polyimide resin (7) having a thickness of 30 μm is coated. In addition, one photoelectric conversion device for calculator
When the size is 5 cm × 1 cm, a plurality of photoelectric conversion devices can be provided on the substrate (1). Here, the shape of one element in the photoelectric conversion device was 9 mm × 9 mm, and a 5-step continuous array was used. The first electrode (37) is made of a reflective metal chrome / silver (
1% to 10% by weight of silver, for example 2.5% by weight) alloy. The tin oxide indium was formed by the sputtering method, and the second lower electrodes (38) and (39) were formed by laser scribing. Further, on the upper surface of the first conductive film (2), NI
A non-single-crystal semiconductor layer (3) having a P junction was formed. Further, the surface of the non-single-crystal semiconductor layer (3) was polycrystallized by irradiating the surface with light of an ultra-high pressure mercury lamp (54). Further, the second electrodes (38) and (39)
Tin oxide (1050Å) was formed on the P-type semiconductor. Others are the same as those in the first specific example.
【００３３】各素子間の連結部は、100 μｍとし、外部
電極とは図１（Ａ）、（Ｂ）の左端、右端を外部引出し
電極(24)、(24 ′) として設けられた。すると、250 個
の電卓用装置を一度に作ることができた。3.8 ％の実効
変換効率以上を良品として螢光灯下500 ＬＸでテストを
した。その結果、76％の最終製造歩留りを得ることがで
きた。従来の方法における最終製造歩留りが40〜50％し
か得られず、かつ連結部の必要面積が大きかったことを
考えると、本具体例は、きわめて有効なものであること
が判る。さらに、前記基板(1) は、10〜15ｗの強いパル
ス光を用いたレーザスクライブにより自動切断が可能と
なった。The connecting portion between the elements was 100 μm, and the left and right ends of the external electrodes in FIGS. 1A and 1B were provided as external extraction electrodes (24) and (24 ′). I was able to make 250 calculator devices at once. A test with 500 LX under fluorescent light was performed with an effective conversion efficiency of 3.8% or more as a good product. As a result, a final manufacturing yield of 76% could be obtained. Considering that the final manufacturing yield in the conventional method was only 40 to 50% and the required area of the connecting portion was large, it can be understood that this example is extremely effective. Further, the substrate (1) can be automatically cut by laser scribing using intense pulsed light of 10 to 15 w.
【００３４】本具体例においては、上側の光照射側に透
光性保護用有機樹脂(22)、(23)、たとえば紫外光照射に
より硬化する樹脂を重合わせることにより、金属層と有
機樹脂との間に光電変換装置をはさむ構造とすることが
でき、可撓性を有し、きわめて安価で多量生産が可能に
なった。本実施例においては、紫外光を超高圧水銀灯(5
4)を用いて行った。しかし、この100 ｎｍ〜500 ｎｍの
波長光をエキシマレ−ザを用いても行なうことができ
る。In this example, the metal layer and the organic resin are combined with the light-transmitting organic resin (22), (23), for example, a resin which is cured by ultraviolet light irradiation, on the upper light irradiation side. The photoelectric conversion device can be sandwiched between the two, and it has flexibility, is extremely inexpensive, and enables mass production. In the present embodiment, the ultra-high pressure mercury lamp (5
4). However, this wavelength light of 100 nm to 500 nm can also be used by using an excimer laser.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によれば、エキシマレーザ光から
なる線状光は、波長が短いため、被加工物の表面から１
０００Å以下の深さのみを加熱することができる。本発
明によれば、エキシマレーザ光からなる線状光が移動テ
ーブルによって、被加工物を順次走査するため、所定の
深さだけが順次加熱され、被加工物全体の温度を一度に
上げることがない。したがって、基板上に形成された水
素が添加されている非単結晶半導体層の表面から水素が
脱気し難い。本発明によれば、光照射によって光起電力
を発生させ得る非単結晶半導体に、光学装置によって、
線状に集光されたエキシマレーザ光のみの光アニールを
行なうことで、非単結晶半導体の所望部分のみを結晶化
できると共に、所望の部分における再結合中心の発生を
防止できる。本発明によれば、非単結晶半導体を一方向
に移動させることで、線状に集光されたエキシマレーザ
光が所望の部分のみを均一に光アニールできると同時
に、スポット光の断続によるレーザアニール等と比較し
て生産性が向上する。According to the present invention, since the linear light composed of the excimer laser light has a short wavelength, the linear light from the surface of the workpiece is
It is possible to heat only to a depth of 000Å or less. According to the present invention, since the linear light including the excimer laser light sequentially scans the workpiece by the moving table, only a predetermined depth is sequentially heated, and the temperature of the entire workpiece can be increased at one time. Absent. Therefore, it is difficult for hydrogen to be degassed from the surface of the non-single-crystal semiconductor layer to which hydrogen is added, which is formed over the substrate. According to the present invention, a non-single crystal semiconductor capable of generating a photoelectromotive force by light irradiation is provided with an optical device,
By performing optical annealing only on the excimer laser light linearly condensed, it is possible to crystallize only a desired portion of the non-single-crystal semiconductor and prevent recombination centers from occurring in the desired portion. According to the present invention, by moving the non-single-crystal semiconductor in one direction, the linearly focused excimer laser light can be uniformly photo-annealed only in a desired portion, and at the same time, laser annealing by intermittent spot light is performed. Productivity is improved compared to the above.
【図１】（Ａ）ないし（Ｄ）は本発明の一実施例で、光
電変換装置の製造工程を示す縦断面図である。1A to 1D are vertical sectional views showing a manufacturing process of a photoelectric conversion device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例で、光アニール装置の概念図
を示す。FIG. 2 is a conceptual diagram of an optical annealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
１・・・基板 ２・・・第１導電膜 ３・・・非単結晶半導体層 ４・・・連結部 ５・・・金属膜 ６・・・可撓性基板 ７・・・ポリイミド樹脂 ８・・・電極の側面 ９・・・電極の側面 １０・・・照射光 １１・・・第１素子間領域 １３・・・第１開溝 １４・・・第２開溝 １５・・・透光性導電膜 ２０・・・第３開溝 ２１・・・窒化珪素膜 ２２、２３・・・透光性保護用有機樹脂 ２４、２４′・・・外部引出し電極 ２５・・・金属膜 ３０・・・コネクタ ３１・・・第２素子間領域 ３３・・・多結晶領域 ３４・・・低度の結晶性を有する領域 ３７・・・第１電極 ３８、３９・・・第２電極 ５０・・・電源 ５１、５１′・・・水 ５２・・・二次電圧 ５３・・・反射鏡 ５４・・・超高圧水銀灯 ５５・・・シリンドリカルレンズ ５６・・・シャッター ５７・・・集光された線状紫外光 ５９・・・フィルタ ６０・・・被照射基板 ６１・・・Ｘテーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... 1st conductive film 3 ... Non-single-crystal semiconductor layer 4 ... Connection part 5 ... Metal film 6 ... Flexible substrate 7 ... Polyimide resin 8 ... ..Side surface of electrode 9 ... Side surface of electrode 10 ... Irradiation light 11 ... First inter-element region 13 ... First open groove 14 ... Second open groove 15 ... Translucency Conductive film 20 ... Third open groove 21 ... Silicon nitride film 22, 23 ... Translucent protective organic resin 24, 24 '... External extraction electrode 25 ... Metal film 30 ... Connector 31 ... Second inter-element region 33 ... Polycrystalline region 34 ... Region having low crystallinity 37 ... First electrode 38, 39 ... Second electrode 50 ... Power supply 51, 51 '... Water 52 ... Secondary voltage 53 ... Reflector 54 ... Super high pressure mercury lamp 55 ... Cylindrical lens 56 ... Shutter 57 ... Concentrated linear ultraviolet light 59 ... Filter 60 ... Irradiated substrate 61 ... X table
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP6160733ADivisionJP2744979B2 (en) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | Light irradiation method for semiconductor |
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